• Title/Summary/Keyword: 음극 순환

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Tungsten Oxide Electrodeposits for the Anode in Rechargeable Lithium Battery (텅스텐 산화물 전해 도금 박막 제조 및 리튬 이차전지용 음극 특성 평가)

  • Lee, Jun-U;Choe, U-Seong;Sin, Heon-Cheol
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2012.11a
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    • pp.130-130
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    • 2012
  • 리튬이차전지의 음극재로 적용하기 위해, 텅스텐 산화물을 구리 기재 위에 전해 도금하였다. 이를 위해 텅스텐 산화물 염이 포함된 도금 조 내에서 다양한 도금 조건을 사용하여 산화물을 구리 기재 위에 박막 형태로 형성시켰다. 형성된 박막 산화물의 조성 및 구조적 특성을 분석하였고, 특히, 리튬 염을 포함하는 유기 용매 하에서 순환 전위 실험을 수행하여, 텅스텐 산화물 전해 도금 박막이 리튬이차전지의 음극재로서 리튬과 가역적으로 반응하는지 분석하였다.

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The Successive Complex Formation of Trivalent Lanthanide Ions with Ionophore ETH4120 at the Liquid/Liquid Interface (액체/액체계면에서 삼가 란탄족원소 이온과 중성담체(ETH4120)의 연속적인 착물형성 연구)

  • Choi, In Kyu;Yu, Zemu;Yeon, Jei Won;Chun, Kwan Sik;Kim, Won Ho;Eom, Tae Yoon
    • Journal of the Korean Chemical Society
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    • v.43 no.2
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    • pp.161-166
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    • 1999
  • Transfer of lanthanide ions across the liquid/liquid interface facilitated by ionopore ETH4120 has been studied by using cyclic voltammetry (CV) and chronopotentiometry with cyclic linear current-scanning (CPCLCS) under the condition where the concentration of ETH4120 in nitrobenzene was much smaller than the concentration of lanthanide ions in aqueous solution. One cathodic current peak (transfer from aqueous to nitrobenzene phase) and two anodic current waves (transfer from nitrobenzene to aqueous phase) were observed. The cathodic wave was due to the formation of 1:1 (metal:ligand) complex and two anodic waves showed successive formation of 1:2 and 1:3 complexes in nitrobenzene solution. But there was no cathodic wave corresponding to two anodic waves. The ion transfer mechanism has also been discussed.

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A facile spray coating of bismuth oxide on TiO2 nanotube arrays for lithium ion battery anode materials (스프레이 코팅법을 이용한 산화비스무트-타이타니아 나노튜브 제조와 리튬이차전지 음극으로의 적용)

  • Kim, Nam-Yeol;Jeong, Min-Gyeong;Choe, Jin-Seop
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2017.05a
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    • pp.146-146
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    • 2017
  • 산화비스무트는 리튬이온과의 반응에서 현재 상용화된 그래파이트보다 높은 이론용량을 가지고 있으나, 리튬이온과의 반응에서 비교적 큰 부피팽창 특성을 가져 리튬이차전지의 음극재로서 상용화가 어려운 단점이 있다. 본 연구에서는, 이러한 문제점을 개선하기 위하여 양극산화법을 통해 충 방전시 부피팽창 변화가 매우 적은 타이타니아 나노튜브를 제조한 후, 그 위에 스프레이 방법으로 산화비스무트를 코팅하여 두 물질의 복함체를 만듦으로써 용량과 구조적 안정성을 향상시키는 방법을 소개한다. 음극재의 구조적 특성은 고분해능 주사전자현미경 (HR-SEM), 고분해능 엑스선 회절분석기(XRD)를 통해 조사하였으며, 전기화학 임피던스 분광법 (EIS), 순환전류법 (CV), 충 방전 싸이클 분석을 통해 리튬이차전지의 작동원리와 보다 향상된 성능을 규명하였다.

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SiO2/C-TiO2 microcone 복합체의 제조와 리튬이차전지 적용

  • Ha, Jae-Yun;Choe, Jin-Seop
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2018.06a
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    • pp.71-71
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    • 2018
  • 현재 상용화된 Graphite 음극활물질의 경우 낮은 부피당, 무게당 용량을 가지며 이는 다양한 분야에 활용하는데 제약이 있다. $SiO_2$는 Si에 비해서는 낮은 용량이지만 metal oxide 계열 중 가장 높은 이론용량을 가지고 있으며, 리튬 이온과 반응 시 큰 부피팽창을 하며, 절연체로 전기전도도가 낮아 리튬이 차전지의 음극재로 상용화가 어려운 단점이 있다. 본 연구에서는 TEOS를 이용하여 탄소와 $SiO_2$를 동시에 $TiO_2$ microcone 구조에 코팅하여 3가지 물질의 복합체를 형성하여 용량을 증대시키고 구조적 안전성을 향상시키는 방법을 소개 한다. 음극재의 특성은 고분해능 주사전자현미경 (HR-SEM), 고분해능 엑스선 회절분석기 (XRD), 를 통해 조사하였으며, 순환전류법 (CV), 충 방전 싸이클 분석을 통해 리튬이차전지의 작동원리와 보다 향상된 성능을 규명하였다.

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Electrochemical Characteristics of Silicon/Carbon Anode Materials using Petroleum Pitch (석유계 피치를 사용한 실리콘/탄소 음극소재의 전기화학적 특성)

  • Lee, Su Hyeon;Lee, Jong Dae
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • v.56 no.4
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    • pp.561-567
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    • 2018
  • In this study, the electrochemical characteristics of Silicon/Carbon anode materials were analyzed to improve the cycle stability of silicon as an anode materials of lithium ion battery. Porous silicon was prepared from TEOS by the $st{\ddot{o}}ber$ method and the magnesiothermic reduction method. Silicon/Carbon anode materials were synthesized by varying the mass ratio between porous silicon and pitch. Physical properties of the prepared Silicon/Carbon anode materials were analyzed by XRD and TGA. Also the electrochemical performances of Silicon/Carbon anode materials were investigated by constant current charge/discharge, rate performance, cyclic voltammetry and electrochemical impedance tests in the electrolyte of $LiPF_6$ dissolved in organic solvents (EC : DEC = 1 : 1 vol%). The Silicon/Carbon anode composite (silicon : carbon = 5 : 95 in weight) has better capacity (453 mAh/g) than those of other composition cells. The cycle performance has an excellent capacity retention from 2nd cycle to 30th cycle.

Feasibility Study on Acid-enhanced Electrokintic Remediation of Zn and Ni-contaminated Soil (Zn와 Ni로 오염된 토양의 산을 이용한 전처리 및 산순환 동전기 정화의 타당성 연구)

  • Park, Sung-Woo;Cho, Jung-Min;Ryu, Byung-Gon;Kim, Kyung-Jo;Baek, Ki-Tae;Yang, Jung-Seok
    • Journal of Soil and Groundwater Environment
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    • v.13 no.6
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    • pp.17-22
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    • 2008
  • The feasibility of acid-enhanced electrokinetic remediation on zinc and nickel-contaminated soil was investigated in the laboratory. Simple extraction efficiency using 1M HCl was 24% for Zn and 9% for Ni, as a result, the acid washing is not effective to remove Zn and Ni from the soil. The effiencey of normal electrokinetic treatment during 28 days was less than simple soil washing. Catholyte circulation with a strong acid enhanced dramatically the removal of Zn and Ni and pretreatment of soil with acid increased more the removal. Based on the result, acid-enhanced electrokinetic remediation is effective to remove Zn and Ni from the contaminated soil.

Performance evaluation for lithium-ion battery of the Cu-Sn alloy deposition (구리-주석 합금 도금층의 리튬이온 배터리 성능 평가)

  • Jeong, Min-Gyeong;Jang, Si-Seong;Kim, Dong-Hyeon;Bok, Gyeong-Sun;Lee, Seong-Jun;Lee, Gi-Baek;Choe, Jin-Seop
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2016.11a
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    • pp.192.2-192.2
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    • 2016
  • 최근 차세대 휴대용 전자기기나 전기자동차의 상용화 연구가 활발히 이루어짐에 따라 리튬이온 배터리가 주력 에너지 저장장치로써 활발히 개발되고 있다. 이러한 리튬이온 배터리의 음극 물질로써 주로 탄소재료가 많이 사용되어 왔지만 낮은 이론용량 (372 mAh/g)으로 인하여 좀더 높은 용량을 가지는 금속이나 합금 등이 주목을 받게 되었다. 그 중에서도 주석이 탄소재료에 비해 3배 정도 높은 이론 용량 (993 mAh/g)을 가지고 있어 많은 연구가 진행되고 있다. 하지만 주석의 경우 리튬이온 배터리의 충방전 과정 중에 급격한 부피 변화가 발생하여 음극이 손상되고 이에 따라 용량이 급격하게 감소하는 한계점이 있다. 이 한계를 극복하기 위한 많은 방법들 중 하나가 구리-주석 합금을 음극으로 사용하는 것이다. 구리는 비활성 금속으로 충방전 중의 부피 변화에 완충제 역할을 하고, 연성과 전기전도성이 있어서 배터리의 전기화학적 성능 또한 향상시켜 준다. 이에 따라, 본 연구에서는 주석이 풍부한 구리-주석 합금 도금을 통하여 구조적으로 튼튼한 리튬이온 배터리의 음극을 만들었고 그 성능을 확인하기 위하여 반쪽전지 실험을 통하여 500회 충방전 동안의 싸이클 특성 및 효율을 확인하였고 순환전압전류 실험 또한 진행하였다.

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A New Circulation Method for Electrokinetic Remediation of Soil Contaminated with Lead (새로운 순환방식을 적용한 동전기 정화기술에 의한 오염토양내의 납제거)

  • 이현호;백기태;양지원
    • Journal of Soil and Groundwater Environment
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    • v.8 no.1
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    • pp.9-16
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    • 2003
  • A new method has been proposed and developed that solves the problem of decreasing electroosmotic flow rate by excess $H^{+}$ and precipitation of heavy metal by $OH^{-}$. An electrolytic solution was circulated between the anode and cathode compartments that enabled the pH at the anode and cathode to be controlled. The change of the soil pH by circulation systems affects the operation time, by lowering the rate of increase of the electric potential gradient, and the removal efficiency of heavy metals, by affecting the soil pH. Since there was no effluent from the cathode compartment in circulation system, there was no need to treat the wastewater after the experiment, which resulted in the reduction of influent electrolyte volume.

Development of a continuous electrolytic system with an ion exchange membrane for pH-control with only one discharge of electrolytic solution and its characteristics (단일 전해액 배출만을 가지는 pH조절용 연속식 이온 교환막 전해 시스템의 개발과 그 특성)

  • Kim Kwang-Wook;Kim In-Tae;Park Geun-Il;Lee Eil-Hee
    • Journal of Nuclear Fuel Cycle and Waste Technology(JNFCWT)
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    • v.3 no.4
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    • pp.269-278
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    • 2005
  • In order to produce only a pH-controlled solution without discharging any unwanted solution, this work has developed a continuous electrolytic system with a pH-adjustment reservoir being placed before an ion exchange membrane-equipped electrolyzer, where as a target solution was fed into the pH-adjustment reservoir, some portion of the solution in the pH-adjustment reservoir was circulated through the cathodic or anodic chamber of the electrolyzer depending on the type of the ion exchange membrane used, and some other portion of the solution in the pH-adjustment reservoir was discharged from the electrolytic system through the other counter chamber with its pH being controlled. The internal circulation of the pH-adjustment reservoir solution through the anodic chamber in the case of using a cation exchange membrane and that through the cathodic chamber in the case of using an anion exchange membrane could make the solution discharged from the other counter chamber effectively acidic and basic, respectively. The phenomena of the pH being controlled in the system could be explained by the electro-migration of the ion species in the solution through the ion exchange membrane under a cell potential difference between anode and cathode and its consequently-occurring non-charge equilibriums and electrolytic water- split reactions in the anodic and cathodic chambers.

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